CN106744590B - 基于全自动样品分装系统的限流装置 - Google Patents

基于全自动样品分装系统的限流装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于全自动样品分装系统的限流装置。本发明包括三个凸轮、伺服电机、导轨、限流槽等主要部分构成，三个同轴凸轮在电机驱动丝杠转动到达软管的正前方的位置，再通过电机驱动三个同轴凸轮，并控制三个凸轮的旋转角度达到依次控制三根软管的导通。本发明只需控制凸轮的旋转角度就可以实现软管的限流，结构简单、简洁，操作方便，最大限度的降低了成本。

Description

基于全自动样品分装系统的限流装置
技术领域
本发明属于食品药品检测领域，涉及对装于样品瓶的样品进行自动分装于集菌瓶中的3个培养瓶，其中一个重要环节就是将培养基加注于集菌瓶中的3个培养瓶，本发明设计的限流装置可以自动地将培养基加注于培养瓶。
背景技术
近年来，我国发生的多起食品、药品质量安全事件，使得政府和民众对食药品的质量保证高度重视。无菌检查作为食品药品质量控制的关键项目，在最新的2010版GMP《药品生产质量管理规范》和2015版药典都提出了明确的要求，是企业和监管机构对合格产品检验的重要项目。常规无菌检查在一个受控的环境中安装单向气流的层流台，在层流台上放置一台集菌仪来完成无菌试验。无菌检查仪包含了无菌隔离器、薄膜过滤系统(集菌操作仪和集菌培养器)、微生物培养箱等部件，替代常规无菌检查方法，提供受控无菌环境并实施无菌检验，具有集成度高、投入成本低、环境可控性更好的特点，越来越受到重视，得到广泛的应用。为了实现集菌过程自化，提高效率。
本品主要针对其中集菌瓶及其附带软管进行操作，通过自动化实现将供试瓶中的样品分装到相连的集菌瓶中、并添加相应的培养基。国内的一些企业在膜过滤法检测食品药品中的细菌，现阶段已经取得了长足的进展，但在检测过程，其中就包括样品的分装和培养液的添加等操作，基本都是采用手动操作方法实现，采用手动方法对集菌瓶进行安装、软管安装和针头换取，由于该过程涉及的步骤繁多，而且很多部分都是重复操作，而且容易产生误操作，从而影响实验结果的正确性。为了减少误操作，提高样品溶液分配效率，本发明提出将集菌分装操作全自动化智能控制实现，转移过程需要用软管来完成，在转移过程中，要对其中某个培养器加注培养基，需要在转移过程中，对三根软管进行限流操作。
发明内容
本发明为了实现将不同的培养基根据需要加入到不同的培养瓶中而设计一个限流装置。
本发明包括软管限流模块和限流执行模块，限流执行模块的主要放于蠕动泵蠕动头槽的两端，分为三部分。
第一部分：第一限位块固定在蠕动泵的蠕动头的前半部分，第一限位块和第一丝杠相配合，并且第一限位块有三条与软管大小吻合的槽，第一丝杠连接到第一步进电机上，第一限位块可以在第一步进电机的驱动下实现上下移动。
第二部分：第二限位块通过限位块固定架固定在蠕动头的后半部分，第二限位块上也有和软管大小相吻合的三条槽，其和第二丝杠配合由第二步进电机驱动，可以实现第二限位块的上下移动。
第三部分：限位杆底部固定在旋转齿条块上，旋转齿条块另一端和电机上的齿轮配合，电机的转动带动齿轮转动而带动齿条运动，使限位杆可以在支架端面的导轨上旋转。
软管限流模块中的软管限流槽上的三条槽的位置和蠕动泵的蠕动槽在同一直线上，软管限流槽一段和蠕动泵相连后固定在限流装置的支架上，三条限流槽的前面中间位置有分别对应的三个凸轮，凸轮和第三丝杠配合，第三丝杆在第三步进电机的驱动下转动，三个凸轮使得三根软管有顺序的对其中一根导通其它两根限流。第三步进电机固定在滑块上，滑块和第四丝杠相连接同时和导轨配合。软管固定槽板和第五丝杠相连，在第四步进电机的驱动下限位块可以实现前后移动。
本发明的有益效果：
针对三根软管难于实现任意一根导通其余限流操作的困难，采用同轴特制的三个凸轮结构，只需控制凸轮的旋转角度就可以实现软管的限流，结构简单、简洁，操作方便最大限度的降低了成本。
本发明在阳性菌的自动加注上，很大程度上减轻了无菌检测过程中，繁复的软管安装、限流和集菌瓶的安装、针头的拔插换取操作及可能由误操作引起的假阳性菌操作，能够有效完善无菌检测的功能，实现整个过程的全自动智能化。
附图说明
图1限流装置总体结构示意图；
图2限流装置左侧示意图；
图3凸轮机构工作示意图；
图4限流装置右侧示意图。
具体实施方式
如图所示，整个限流装置包括软管限流模块和限流执行模块。
限流执行模块的机构主要放于蠕动泵蠕动头槽的两端，分为三部分；第一部分：第一限位块17固定在蠕动泵的蠕动头的前半部分，第一限位块17和第一丝杠相配合，并且第一限位块17上有三条与软管大小吻合的槽，第一丝杠连接到第一步进电机22上，第一限位块17可以在第一步进电机22的驱动下实现上下移动；第二部分：第二限位块20通过限位块固定架固定在蠕动头的后半部分，限第二位块20上也有和软管大小相吻合的三条槽，其和第二丝杠30配合由第二步进电机31驱动，可以实现限位块的上下移动，第三部分：限位杆4底部固定在旋转齿条块32上，头部装限位块21，旋转齿条块另一端和电机33上的齿轮配合，电机的转动可以带动齿轮转动而带动齿条运动，使限位杆可以在支架34端面的特制导轨上旋转，蠕动头部分也带有限位块18、19。
工作时，限流执行模块是抓针头模块的机械手将软管1拉到蠕动泵槽的位置的时候开始工作的，首先由限位杆转动将软管限位，然后在抓针头机械手的作用下软管向下移动到第二限位块20的槽中和限流槽24中，接着两者在电机31、14的驱动下软管沿着蠕动槽向下移到蠕动泵槽的底部，蠕动泵开启，限位杆同时在电机33的作用下回到初始位置。
软管限流模块中的软管限流槽24上的三条槽的位置和蠕动泵5的蠕动槽在同一直线上，蠕动泵5设置在蠕动泵安装座6上，限流槽24一段和蠕动泵相连后固定在限流装置的支架10上，三条限流槽的前面中间位置有分别对应的三个凸轮27、28、29，凸轮和第三丝杠15配合，同时第三丝杆15可以在第三步进电机14的驱动下转动。第三步进电机14固定在滑块13上，滑块和丝杠相连接同时和导轨12配合，丝杠11和电机8相连，在电机8的驱动下，通过联轴器7，滑块13和电机14、丝杆15和凸轮可以一起沿着导轨前后移动，电机8设置在电机支座底板9上。软管固定槽板23和丝杠25相连，在电机26的驱动下，限位块可以实现前后移动。
工作时，软管限流模块所实现的操作是在软管安装模块之后进行的，在上一步的操作中，软管已经位于限流槽中了，然后电机26启动，限位块将沿着丝杠25向软管的方向移动，一直移动到将软管压紧，电机停止。然后电机8驱动丝杠11转动，滑块将向着软管限流槽的方向移动到当第二个凸轮和第三个凸轮接触到软管为止即第三丝杠15、16进入到限流槽24的轴槽中，然后电机22转动带动凸轮转动实现对三根软管有顺序的对其中一根导通其它两根限流的操作。
综上本发明设计的限流装置由电机带动凸轮机构开合软管实现将培养基泵入到指定的培养瓶中，包括：限流槽支撑板2、限流管辅助机构3，软管固定装置，凸轮组及相应的支撑机构组成，通过三个同轴的凸轮实现对三根并列软管任意两根限流。该设计解决了软管的位置不易确定的难题，创新的使用凸轮对软管的限流，使整个限流装置得以简化，操作方便。

Claims (1)

1.基于全自动样品分装系统的限流装置，包括软管限流模块和限流执行模块，其特征在于：
限流执行模块的主要放于蠕动泵蠕动头槽的两端，分为三部分；
第一部分：第一限位块固定在蠕动泵的蠕动头的前半部分，第一限位块和第一丝杠相配合，并且第一限位块有三条与软管大小吻合的槽，第一丝杠连接到第一步进电机上，第一限位块可以在第一步进电机的驱动下实现上下移动；
第二部分：第二限位块通过限位块固定架固定在蠕动头的后半部分，第二限位块上也有和软管大小相吻合的三条槽，其和第二丝杠配合由第二步进电机驱动，可以实现第二限位块的上下移动；
第三部分：限位杆底部固定在旋转齿条块上，旋转齿条块另一端和电机上的齿轮配合，电机的转动带动齿轮转动而带动齿条运动，使限位杆可以在支架端面的导轨上旋转；
软管限流模块中的软管限流槽上的三条槽的位置和蠕动泵的蠕动槽在同一直线上，软管限流槽一段和蠕动泵相连后固定在限流装置的支架上，三条限流槽的前面中间位置有分别对应的三个凸轮，凸轮和第三丝杠配合，第三丝杆在第三步进电机的驱动下转动，三个凸轮使得三根软管有顺序的对其中一根导通其它两根限流；第三步进电机固定在滑块上，滑块和第四丝杠相连接同时和导轨配合；软管固定槽板和第五丝杠相连，在第四步进电机的驱动下限位块可以实现前后移动。
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